CN110803296A - 一种直升机全机静力试验升力系统假件 - Google Patents

Abstract

本发明属于直升机静强度试验领域，具体涉及一种直升机全机静力试验升力系统假件。本发明直升机全机静力试验升力系统假件包括悬吊接头、横梁并紧螺母、横梁、轴、轴侧加载接头、轴向加载接头、载荷传递箱、载荷传递箱并紧螺母。其中，所述悬吊接头与轴顶部连接，横梁套接在轴上方，并由横梁并紧螺母限位，所述轴向加载接头位于轴的下端，所述载荷传递箱套接在轴中部，位于横梁和轴向加载接头之间，且所述载荷传递箱并紧螺母固定在载荷传递箱下方，所述轴侧加载接头设置在横梁和载荷传递箱之间的轴上。本发明结构简单可靠，能满足各种试验工况的载荷施加，能匹配各种真机升力系统刚度，模拟载荷的真实传递，有效提高全机静力试验试验精度。

Description

一种直升机全机静力试验升力系统假件

技术领域

本发明属于直升机静强度试验领域，具体涉及一种直升机全机静力试验升力系统假件。

背景技术

对于直升机全机静力试验，其主要目的是验证直升机结构是否满足静强度设计要求、验证结构的承载能力。该试验采用升力系统假件，将试验机单点悬挂，然后对试验机各部位施加多达三四十个试验载荷，整个试验过程试验机的姿态角必须保证在正常范围内。

现有技术对升力系统假件设计主要处于模拟阶段，涉及算法模拟，未能见到实际具体产品，特别是在其他类型全机静力假件试验时，假件设计基本只考虑强度要求，未考虑假件刚度匹配性，使得假件刚度在满足强度要求情况下，刚度远大于真实情况，从而极大影响载荷传递效果。

发明内容

鉴于现有技术的上述情况，本发明的目的：提供一种结构简单、安全可靠，能满足各种试验工况的载荷施加，匹配各种真机升力系统刚度，模拟载荷真实传递，有效提高直升机全机静力试验载荷施加精度的直升机全机静力试验升力系统假件。

本发明技术方案是：一种直升机全机静力试验升力系统假件，其包括悬吊接头1、横梁并紧螺母3、横梁4、轴5、轴侧加载接头6、轴向加载接头7、载荷传递箱8、载荷传递箱并紧螺母9，其中，所述悬吊接头1与轴5顶部连接，横梁4套接在轴5上方，并由横梁并紧螺母3限位，所述轴向加载接头7位于轴5的下端，所述载荷传递箱8套接在轴5中部，位于横梁4和轴向加载接头7之间，且所述载荷传递箱并紧螺母9固定在载荷传递箱8下方，所述轴侧加载接头6设置在横梁4和载荷传递箱8之间的轴5上。

所述悬吊接头1和横梁并紧螺母3之间，轴向加载接头7和载荷传递箱并紧螺母9之间分别设置有并紧调位螺母2，以用于设置调整悬吊接头1和轴向加载接头7的耳片方向和加载孔的坐标位置。

所述轴5为空心圆柱轴，其包括上端螺纹5a、上端花键5b、下端花键5c、下端螺纹5d以及轴侧加载接头6安装孔5e，其中下端螺纹5d处开有销子孔，所述上端花键5b、下端花键5c之间还设置有单轴肩和阶梯轴肩，分别用于安装固定横梁以及载荷传递箱。

所述横梁4为类菱形结构，其菱形结构端面中部设置有用于承受扭矩的内花键4a，菱形结构长度方向两端设置有用于承受航向和垂向载荷的加载接头4b和4f，菱形结构端面一端上方设置有用于承受垂向载荷的加载接头4d，菱形结构侧面对称设置有承受侧向载荷的加载接头4c和4e，从而该横梁4通过上述各加载接头的设置，可以实现多方向、多类型的载荷施加，满足全机静力试验的载荷要求。另外，所述内花键4a与轴5的上端花键5b相匹配。

所述悬吊接头1有个悬吊孔，该孔坐标为旋翼中心坐标，以作为基准点，便于确定横梁4及载荷传递箱8上等相关位置坐标，该孔与悬吊件相连，将试验机进行单点悬吊。

所述轴侧加载接头6为中间为螺柱两头为加载耳片结构，固定在轴5上的安装孔5e。

所述载荷传递箱8包含四个安装支臂8a、8b、8c、8d，箱体主体结构8e，以及花键8f，其中所述箱体主体结构8e为多面体梯形结构，所述四个安装支臂8a、8b、8c、8d环绕均匀设置在箱体主体结构8e表面，所述花键8f设置在箱体主体结构8e中间通孔底部，与轴5的下端花键5c匹配。

所述四个安装支臂8a、8b、8c、8d中，所述安装支臂8b安装在安装升力系统安装平台正航向，其安装面积小于其余三个安装支臂的安装面积，以满足飞机机身自身结构要求。

所述四个安装支臂8a、8b、8c、8d均由筋条组成，内部分成若干安装区，每个安装区上设置与箱体主体结构8e连接固定用于承受载荷的螺栓，通过上述筋条的数目以及尺寸及安装区的划分和螺栓的数目确定合适的强度，满足刚度匹配要求。

所述轴5上还设置有防止载荷传递箱并紧螺母9转动的限位销10，该限位销10安装在载荷传递箱并紧螺母9和轴5下端螺纹5d处的销子孔处。

所述轴向加载接头7为带螺纹的单耳接头，且其加载孔为偏心孔，并位于轴向加载接头下方，以产生附加弯矩用于平衡其他加载点所带来的弯矩，并承受负的垂向载荷，通过并紧调位螺母2并紧和调整耳片方向。

所述悬吊接头(1)、横梁并紧螺母3、横梁4、轴5、轴侧加载接头6、轴向加载接头7、载荷传递箱8、载荷传递箱并紧螺母9均为硬金属件制成，以保障具有足够的强度和刚度满足静力试验要求。

本发明技术效果是：本发明可以适用该类型的所有直升机全机静力试验，结构简单可靠，以旋翼中心为悬挂点，满足旋翼轴倾角要求，且假件安装接口与机上安装接口应保持一致，可满足试验任务书中提出的旋翼及升力系统上力及力矩要求，同时强度满足要求，能满足各种试验工况的载荷施加，匹配各种真机升力系统刚度，模拟载荷的真实传递，有效提高直升机全机静力试验载荷施加精度，从而大幅提高全机静力试验试验精度。

附图说明

图1为该发明结构示意图；

图2为该发明横梁4示意图；

图3为该发明轴5示意图；

图4为该发明载荷传递箱8示意图一；

图5为该发明载荷传递箱8示意图二；

其中，1-悬吊接头、2-并紧调位螺母、3-横梁并紧螺母、4-横梁、5-轴、6-轴侧加载接头、7-轴向加载接头、8-载荷传递箱、9-载荷传递箱并紧螺母、10-限位销、4a-内花键、4b-加载接头、4c-加载接头、4d-加载接头、4e-加载接头、4f-加载接头、5a-上端螺纹、5b-上端花键、5c-下端花键、5d-下端螺纹、5e-安装孔、8a-安装支臂、8b-安装支臂、8c-安装支臂、8d-安装支臂、8e-面板、8f-花键。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明为一种直升机全机静力试验升力系统假件包括：悬吊接头1、并紧调位螺母2、横梁并紧螺母3、横梁4、轴5、轴侧加载接头6、轴向加载接头7、载荷传递箱8、载荷传递箱并紧螺母9以及限位销10。其中，所述悬吊接头1与轴5顶部连接，横梁4套接在轴5上方，并由横梁并紧螺母3限位，所述轴向加载接头7位于轴5的下端，所述载荷传递箱8套接在轴5中部，位于横梁4和轴向加载接头7之间，且所述载荷传递箱并紧螺母9固定在载荷传递箱8下方，所述轴侧加载接头6设置在横梁4和载荷传递箱8之间的轴5上。

本发明直升机全机静力试验升力系统假件安装时，先将载荷传递箱8的四个安装支臂8a、8b、8c、8d与真机升力系统刚度进行匹配后，然后按顺序安装在载荷传递箱8的相应位置，并打上力矩，以避免松动，保障载荷传递效果。再将安装好的载荷传递箱8悬空放置，将轴5下端从载荷传递箱8上的面板8e处的孔穿入，并从花键8f处穿出，轴5角度通过花键8f的定位齿保证。然后再从轴5的下端拧上载荷传递箱并紧螺母9，将载荷传递箱8并紧，再将限位销10安装到载荷传递箱并紧螺母9相应位置，实现载荷传递箱安装。然后再安装轴5的下端安装并紧调位螺母2和轴向加载接头7，轴向加载接头7的耳片方向和加载孔的坐标通过并紧调位螺母2来进行调整；接着将横梁4从轴的上端进行安装，横梁4的角度通过内花键4a的定位基准齿保证；接着再将横梁并紧螺母3从轴5的上端安装，将横梁4并紧。最后将并紧调位螺母2和悬吊接头1安装在轴5的上端，悬吊接头1的耳片方向和悬吊孔的坐标通过并紧调位螺母2进行调整，完成升力系统假件的安装。

本发明直升机全机静力试验升力系统假件进行全机静力试验时，将上述安装好的升力系统假件安装在试验机的升力系统安装平台相应位置。然后选择悬吊接头1、轴侧加载接头6、轴向加载接头7以及横梁上的五个加载接头4b、4c、4d、4e、4f，根据不同的试验工况，选择合适的加载接头进行载荷加载，利用假件整体结构特点以及加载接头设置，可以有效满足全机静力试验试验要求，并具有足够的强度以及刚度匹配特性，保证试验载荷加载模拟精度。

图1以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规技术。但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种直升机全机静力试验升力系统假件，其特征在于，包括悬吊接头(1)、横梁并紧螺母(3)、横梁(4)、轴(5)、轴侧加载接头(6)、轴向加载接头(7)、载荷传递箱(8)、载荷传递箱并紧螺母(9)，其中，所述悬吊接头(1)与轴(5)顶部连接，横梁(4)套接在轴(5)上方，并由横梁并紧螺母(3)限位，所述轴向加载接头(7)位于轴(5)的下端，所述载荷传递箱(8)套接在轴(5)中部，位于横梁(4)和轴向加载接头(7)之间，且所述载荷传递箱并紧螺母(9)固定在载荷传递箱(8)下方，所述轴侧加载接头(6)设置在横梁(4)和载荷传递箱(8)之间的轴(5)上。

2.根据权利要求1所述的直升机全机静力试验升力系统假件，其特征在于，所述悬吊接头(1)和横梁并紧螺母(3)之间，轴向加载接头(7)和载荷传递箱并紧螺母(9)之间分别设置有并紧调位螺母(2)。

3.按照权利要求2所述的直升机全机静力试验升力系统假件，其特征在于。所述轴(5)为空心圆柱轴，其包括上端螺纹(5a)、上端花键(5b)、下端花键(5c)、下端螺纹(5d)以及轴侧加载接头(6)安装孔(5e)，其中下端螺纹(5d)处开有销子孔，所述上端花键(5b)、下端花键(5c)之间还设置有单轴肩和阶梯轴肩，分别用于安装固定横梁以及载荷传递箱。

4.按照权利要求1所述的直升机全机静力试验升力系统假件，其特征在于，所述横梁(4)为类菱形结构，其菱形结构端面中部设置有用于承受扭矩的内花键(4a)，菱形结构长度方向两端设置有承受航向和垂向载荷的加载接头(4b)和(4f)，菱形结构端面一端上方设置有承受垂向载荷的加载接头(4d)，菱形结构侧面对称设置有承受侧向载荷的加载接头(4c)和(4e)，另外，所述内花键(4a)与轴(5)的上端花键(5b)相匹配。

5.按照权利要求4所述的直升机全机静力试验升力系统假件，其特征在于，所述悬吊接头(1)有个悬吊孔，该孔坐标为旋翼中心坐标，该孔与悬吊件相连，将试验机进行单点悬吊。

6.按照权利要求4所述的直升机全机静力试验升力系统假件，其特征在于，所述轴侧加载接头(6)为中间为螺柱两头为加载耳片结构，固定在轴(5)上的安装孔(5e)。

7.按照权利要求4所述的直升机全机静力试验升力系统假件，其特征在于，所述载荷传递箱(8)包含四个安装支臂(8a)、(8b)、(8c)、(8d)，箱体主体结构(8e)，以及花键(8f)，其中所述箱体主体结构(8e)为多面体梯形结构，所述四个安装支臂(8a)、(8b)、(8c)、(8d) 环绕均匀设置在箱体主体结构(8e)表面，所述花键(8f)设置在箱体主体结构(8e)中间通孔底部，与轴(5)的下端花键(5c)匹配。

8.按照权利要求1所述的直升机全机静力试验升力系统假件，其特征在于，所述四个安装支臂(8a)、(8b)、(8c)、(8d)中，所述安装支臂(8b)安装在安装平台正航向，其安装面积小于其余三个安装支臂的安装面积。

9.按照权利要求1所述的直升机全机静力试验升力系统假件，其特征在于，所述四个安装支臂(8a)、(8b)、(8c)、(8d)均由筋条组成，内部分成若干安装区，每个安装区上设置与箱体主体结构(8e)连接固定用于承受载荷的螺栓。

10.按照权利要求1所述的直升机全机静力试验升力系统假件，其特征在于，轴(5)上还设置有防止载荷传递箱并紧螺母(9)转动的限位销(10)，该限位销(10)安装在载荷传递箱并紧螺母(9)和轴(5)下端螺纹(5d)处的销子孔处。

11.按照权利要求1所述的直升机全机静力试验升力系统假件，其特征在于，所述轴向加载接头(7)为带螺纹的单耳接头，且其加载孔为偏心孔，并位于轴向加载接头下方，承受负的垂向载荷，并通过并紧调位螺母(2)并紧和调整耳片方向。

12.按照权利要求1所述的直升机全机静力试验升力系统假件，其特征在于，所述四个安装支臂(8a)、(8b)、(8c)、(8d)的底面共面，并与水平面存在一定倾角，与旋翼轴倾角一致。

13.按照权利要求1所述的直升机全机静力试验升力系统假件，其特征在于，所述悬吊接头(1)、横梁并紧螺母(3)、横梁(4)、轴(5)、轴侧加载接头(6)、轴向加载接头(7)、载荷传递箱(8)、载荷传递箱并紧螺母(9)均为硬金属件制成。

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